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自动化联线设备在冲压生产线上的应用研究
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/9/13 9:19:06  

摘要:自动化冲压生产线在我国的不断普及,为汽车行业的高速发展创造了有利条件。虽然自动化冲压线在发达国家的车企已应用多年,但国内自主品牌车企应用的时间并不长。在新的自动化应用技术及相关产品不断涌现的情况下,国内车企的技术人员有必要将应用心得相互交流,以便在进行与此相关的工作时做得更好。

关键词:自动化;联线设备;冲压生产线;应用;

自动化冲压线是利用自动化联线设备,把人工生产线整合为全自动生产线。生产线的主体设备仍为压力机,自动化联线设备对于整线来说,属于辅助设备。按用途及所处位置,自动化联线设备可以分为三个部分,即前部的拆垛上料系统,中部的序间传输系统及尾部的线尾出件系统。尽管对于不同的自动化联线设备,各部分的用途及基本性能相同,但在结构及造价上却相差很多,因此应用的效果也各不相同。下面对几种典型自动化联线设备的应用加以论述。

1前部拆垛上料系统

拆垛上料系统的任务,是代替人把毛坯料从料垛上取下,准确放入第一台压机内。该系统由垛料小车、磁力分张器、双料检测器、拆垛机械手、板料对中装置、上料机械手等设备所构成。为了改善毛坯料的拉伸性能及表面清洁度,一些自动化冲压线在该部分的对中台与上料手之间配备了清洗机及涂油机。在系统的所有设备中,结构及工作方式差异较大,并且对造价、生产效率影响较大的为拆垛机械手、对中装置及上料机械手。

1.1拆垛机械手

拆垛机械手分为专用及通用两种形式。专用是指专门为拆垛所设计制作的机械手,通用是指采用标准的机器人作为拆垛手。专用拆垛手由于是量身定制,控制起来方便灵活,速度也快,但由于是专门制作,因此在价格上要比通用机器人高些。采用通用的机器人拆垛,由于其柔性好,在搬运过程中可同时改变料片的位置及角度,对于工艺布置非常有利。在生产节拍大于12次/分钟时,为了提高运行的可靠性,一般采用两台机器人拆垛。

1.2板料对中装置

板料对中装置的作用是确保上料手把毛坯料准确地放入到模具内。对中的方法有很多。有利用毛坯自身重力通过斜面下滑加挡板对中的,有采用机械拍打方式对中的,有采用电子扫描配合对中台位移的方式对中的,还有采用光学拍照配合机器人上料的方式对中的。因其方式不同,可靠性不同,成本相差很大,近年来应用较多的是光学对中方式。光学对中是利用相机对板料进行拍照,将拍照得得到的图像位置与正确位置相对比,由上料手根据对比结果完成对板料的上料位置的对中。由于视觉对中方式成本低,精度满足需要,整体构成简单,因而得到越来越多的应用。

1.3上料机械手

上料机械手也有专用及通用两种形式。同样原因,通用轴机器人的柔性好、价格低、节拍慢。由于柔性好,可以改变毛坯料的上料方向,在配备清洗机时,可以达到减小清洗机宽度,减小挤干辊长度,从而达到降低清洗机价格及降低使用成本的效果。

2中部序间传输系统

序间传输系统的任务,就是代替站在压机前后的人,把制件由上序的压机内取出,放到下序的压机内。序间制件传输系统的设备形式有两种,一种是机械手,另一种是通用机器人。

2.1机械手

机械手传送机构分为单臂及双臂两种形式。双臂式机械手具有速度高、稳定性好的优点,汽车行业中的合资企业应用较为广泛。单臂四轴机械手,具有较高的生产速度,价格适中,但柔性较差。近年来新开发的单臂式七轴高速机械手,其传递节拍超过了双臂式机械手,最高节拍可达18次/分钟,一般被用于伺服冲压线。

2.2通用机器人

机器人传输系统虽然稳定性差、传输速度慢些,但由于其柔性好、标准化程度高、故障率低、投资较低,因此在速度不高、投资规模较小的生产线及对老线改造时通常采用这种方式。其中的旋转或直线七轴机器人,是在普通六轴机器人的第六轴上增加了一个第七轴,与普通六轴机器人相比,实现了制件由上序至下序直线平行传递的目的,并且稳定性及传递速度均有所提高。在两种七轴机器人当中,直线七轴机器人在工作时更为平稳,节拍也要比旋转七轴快些(约2次/分钟),但成本也相应的要高些。在上述几种传输装置中,从成本上看,普通六轴机器人的价格最低,但其传递速度也是最低的,但柔性最好;旋转七轴机器人的价格略有提高,稳定性及节拍也均有所提高。直线七轴机器人与单臂四轴机械手节拍及价格相差不大,从柔性上看,直线七轴机器人要更好些。所有传输装置当中,单臂七轴高速机械手的节拍最快,价格较高。双臂机械手应用的时间最长、可靠性及在传输过程中稳定性最好,同时其最大节拍也较高,但其价格也是最高的。

2.3线尾出件系统

线尾出件系统由出件机械手、线尾出件皮带机、照明装置、工件检验台、人工或自动装箱机构等所组成,其中出件机械手为主要设备。作为从最后一序模具上取件的尾部机械手,其作用就是将成品件从最后一台压机内取出放到线尾皮带机上。结构形式有两种,一种是专用取件机械手,另一种是通用六轴机器人。如果利用机器人取件,由于六轴机器人本身速度的限制,在快速线上一台六轴机器人难以满足生产节拍的要求,这种情况需要配备两台机器人。

3结语

随着科技的不断进步,自动化冲压生产线的技术进步也越来越快。通过学习和借鉴,我国冲压行业的制造技术取得了长足的进步,与发达国家的差距越来越小。相信通过我国工程技术人员不断努力,在这一领域,我们国家一定会赶上并超过发达国家。

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